电涡流传感器运用场合
电涡流传感器能静态和动态地非触摸、高线性度、高分辨力地丈量被测金属导体距探头外表的间隔。它是一种非触摸的线性化计量东西。电涡流传感器能精确丈量被测体(有必要是金属导体)与探头端面之间静态和动态的相对位移改动。电涡流传感器的原理是,经过电涡流效应的原理,精确丈量被测体(有必要是金属导体)与探头端面的相对方位,其特点是长时间作业可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、非触摸丈量、呼应速度快、不受油水等介质的影响,常被用于对大型旋转机械的轴位移、轴振荡、轴转速等参数进行长时间实时监测,能够分分出设备的作业状况和毛病原因,有用地对设备进行维护及预修理。
电涡流传感器体系以其共同的长处,广泛运用于电力、石油、化工、冶金等职业,对汽轮机、水轮机、发电机、鼓风机、压缩机、齿轮箱等大型旋转机械的轴的径向振荡、轴向位移、鉴相器、轴转速、胀差、偏疼、油膜厚度等进行在线丈量和安全维护,以及转子动力学研讨和零件尺度查验等方面。图1-1列举了上海航振仪器仪表有限公司的电涡流传感器的一些典型运用暗示。前置器依据探头线圈阻抗的改动输出一个与间隔成正比的直流电压。
电涡流传感器作业原理
当接通传感器体系电源时,在前置器内会发生一个高频信号,该信号经过电缆送到探头的头部,在头部周围发生交变磁场H1。
假如在磁场H1的规模没有金属导体挨近,则发射到这一规模内的能量都会被开释;反之,假如有金属导体挨近探头头部,则交变磁场H1将在导体的外表发生电涡流场,该电涡流场也会发生一个方向与H1相反的交变磁场H2。
因为H2的反作用,就会改动探头头部线圈高频电流的起伏和相位,即改动了线圈的有用阻抗。这种改动与电涡流效应有关,也与静磁学效应有关(与金属导体的电导率、磁导率、几许形状、线圈几许参数、鼓励电流频率以及线圈到金属导体的间隔参数有关)。
假定金属导体是均质的,其功能是线形和各向同性的,则线圈——金属导体体系的磁导率u、电导率σ、尺度因子r、线圈与金属导体间隔δ线圈鼓励电流I和频率ω等参数来描绘。因而线圈的阻抗可用函数Z=F(u,σ,r,δ,I,ω)来表明。
假如操控u,σ,r,I,ω稳定不变,那么阻抗Z就成为间隔的单值函数,由麦克斯韦尔公式,能够求得此函数为一非线形函数,其曲线为“S”型曲线,在必定规模内能够近似为一线形函数。
经过前置器电子线路的处理,将线圈阻抗Z的改动,即头部体线圈与金属导体的间隔δ的改动转化成电压或电流的改动。输出信号的巨细随探头到被测体外表之间的距离而改动,电涡流传感器便是依据这一原理完成对金属物体的位移、振荡等参数的丈量。
一般来说,传感器线圈的阻抗、电感和品质因数的改动与导体的几许形状、导电率和磁导率有关。也与线圈的几许参数、电流的频率以及线圈到被测导体距离有关。
假如操控上述参数中的一个参数改动,其他的不变,那么就能够构成测位移、测温度、测硬度等的各种传感器。